Какъв материал е вашата идеална велосипедна рамка, стомана, алуминий, титан или въглерод?

Стомана, алуминий, титан и въглеродни влакна са най-често използваните материали за велосипедни рамки. Всеки материал има своите предимства и недостатъци. Може да се каже само, че този, който ви подхожда, е най-идеалният.

 

Всички метали, използвани във велосипедите, са сплави. Няма чисто желязо (стоманата е смес от желязо и въглерод), чист алуминий, чист титан за направата на рамката, въглеродните влакна са малко по-различни.

 

Търговците на автомобили често се позовават на използването на метали от аерокосмически клас, но реалността е, че тези така наречени класове не са нищо повече от определени качества, на които трябва да отговаря дадена сплав, независимо дали е за самолет или рамка за велосипед. Може да няма разлика между велосипед, който твърди, че е направен от "военен" материал, и такъв, който не е такъв.

 

Има два основни фактора, които определят рамката на велосипеда: твърдост и издръжливост. Колкото по-голяма е твърдостта, толкова по-малка е вероятността да се деформира, но ще се счупи директно (твърдостта обикновено се определя от модула на Young, колкото по-голям е модулът на Young, толкова по-малка е вероятността да се деформира.). Издръжливост: Издръжливостта е противоположна на твърдостта на материала, здравият материал е по-ковък и следователно се деформира по-лесно, отколкото се счупва. От съображения за безопасност е най-добре рамката да се деформира, преди да се счупи, тъй като това действа като предупреждение за насрещните ездачи.

 

стомана

 

Стоманата е майката на всички инженерни материали. Той е издръжлив и евтин за производство, със стоманена рамка, която абсорбира ударите добре и е лесна за ремонт.

 

Стоманата е три пъти по-твърда от алуминия и два пъти по-твърда от титана.

 

В същото време стоманата лесно ръждясва, разбира се, неръждаемата стомана решава този проблем до голяма степен.

 

Поради по-високата плътност (в сравнение с други материали), колата със стоманена рамка е по-тежка. С въвеждането на стомана със свръхвисока якост (UHS), стоманената тръба може да бъде направена по-тънка. На теория, ако тръбата е достатъчно тънка,

 

Възможно е да се произведе рамка, която тежи приблизително колкото най-леката рамка в момента. Издръжливостта обаче страда значително, тъй като тази тънкостенна тръба е много податлива на вдлъбнатини, повреди и огъване. Сглобяването на тънкостенни тръби също е по-трудно за сглобяване и топлината, генерирана от заваряването, може да повлияе на топлинната обработка и да намали здравината на заварената зона.

 

алуминий

 

Твърдостта на алуминия е само около 1/3 от тази на стоманата.

 

Алуминият е по-лек от стоманата, достатъчно издръжлив за структурните си цели, много функционален и най-важното – достъпен.

 

Има две основни алуминиеви сплави, използвани в производството на велосипеди - 6061 и 7005 (наименувани според състава на сплавта). Последният е сравнително по-евтин. Тъй като 6061 е по-ковък, той може лесно да бъде хидроформован при производството на рамки и този леснодостъпен и рентабилен метал е по-подходящ за базови рамки за велосипеди, но се използва и в рамки с висока производителност.

 

титан

 

TheCP-70 Титаниева лентае наполовина по-твърд от стоманата.

 

Плътността на CP-70 Titanium Bar е много по-лека от алуминия, около два пъти по-голяма от тази на алуминия и около половината от тази на стоманата. Така че е по-скоро като компромис между алуминий и стомана.

 

Титанът произхожда от космическата индустрия, където се използва широко. CP-70 Titanium Bar е най-широко използваната сплав, но съществува и по-високопроизводителната 6Al-4V.

 

Той е много устойчив на абразия и корозия, поради което често се оставя небоядисан.

 

Разходите за рафиниране и обработка са сравнително високи, така че повечето производители не използват широко този материал.

въглеродни влакна

 

Въглеродните влакна са композитен материал, който е материал, съставен от поне два различни материала, обикновено с различни физични и химични свойства.

 

Тъй като въглеродните влакна са достатъчно леки, твърдостта на същия размер е три пъти по-голяма от стоманата

 

Въглеродните влакна тежат около 1,55 g/cc, почти половината от това на алуминия.

 

Въглеродните влакна са "крехък" материал. След като материалът се повреди, той вече не може да се използва, но неговата лекота и твърдост го правят предпочитания материал за велосипедни рамки, особено в състезателно колоездене.

 

други материали

 

Докато въглеродните влакна, титанът, стоманата и алуминият са най-често използваните материали за велосипедни рамки, има и някои по-редки варианти.

 

Скандий: Скандиевата рамка всъщност е алуминиева сплав, която съдържа малко количество скандий, както и други метали. Съдържанието на скандий може да увеличи здравината на тръбата от сплав.

 

Магнезий: Някои велосипеди и части за велосипеди са направени от магнезиеви сплави, които са по-леки и по-здрави от алуминия, но по-малко твърди. Той имаше своя разцвет в началото на 90-те години, когато магнезиевите рамки за велосипеди Kirk Precision се състезаваха в Тур дьо Франс.

 

Бамбук: Като естествен материал колоните се използват и за направата на багажници за велосипеди. Отзивите на потребителите изглеждат добри поради доброто поглъщане на удара, но бамбуковите велосипеди ще бъдат по-тежки.

 

Лен: Ленът също се използва като неразделна част от рамки за велосипеди, често в комбинация с въглеродни влакна, тъй като се твърди, че абсорбира вибрациите по-добре от въглеродните влакна самостоятелно. Това влакно се използва в серията велосипеди за издръжливост LOOK 765.

 

От всички материали стоманата има най-дългата традиция да се използва в производството на рамки за велосипеди. Той устоя на „предизвикателството“ на алуминия в края на 20-ти и началото на 21-ви век, но сега е изправен пред по-тежко предизвикателство от въглеродните влакна.